卫星低温压力容器贮供技术研究进展与关键技术分析(二)

针对航天卫星、飞船等航天器推进系统对于高密度、低压力贮存、在轨可加注低温推进剂应用需求,提出了卫星低温压力容器主要关键技术,包括材料与结构技术、流体供给管理技术、被动绝热防护技术、主动制冷热耦合技术、质量监测技术、液气转化技术、压力调节技术、流量控制技术和在轨加注技术。分析了国外在该研究方面的技术进展和发展趋势,对国内研究进展进行了概括论述,并提出了技术发展建议。综合研究表明,卫星低温压力容器贮供技术是空间领域未来核心关键技术,可为航天器电推进系统发展提供强有力支撑。

卫星低温压力容器贮供技术研究进展与关键技术分析(一)

针对航天卫星、飞船等航天器推进系统对于高密度、低压力贮存、在轨可加注低温推进剂应用需求,本文提出了卫星低温压力容器主要关键技术,包括材料与结构技术、流体供给管理技术、被动绝热防护技术、主动制冷热耦合技术、质量监测技术、液气转化技术、压力调节技术、流量控制技术和在轨加注技术。分析了国外在该研究方面的技术进展和发展趋势,对国内研究进展进行了概括论述,并提出了技术发展建议。综合研究表明,卫星低温压力容器贮供技术是空间领域未来核心关键技术,可为航天器电推进系统发展提供强有力支撑。

低温弱光处理对茄子不同时期花青素含量及果实品质的影响

【目的】探究低温、弱光、低温弱光处理对茄子幼苗期、花期、果期花青素含量的影响,以及对茄子品质的影响,为茄子的优质培育以及高产栽培奠定理论基础。【方法】以紫黑茄秀娘为试验材料,分别在幼苗期、花期、果期进行低温(18℃/13℃,250μmol·m^(-2)·s^(-1))、弱光(25℃/20℃,120μmol·m^(-2)·s^(-1))、低温弱光(18℃/13℃,120μmol·m^(-2)·s^(-1))、CK(25℃/20℃,250μmol·m^(-2)·s^(-1))等4个处理,测定幼苗期形态及生理特性,不同时期、不同部位的花青素,以及果期果实的品质。【结果】低温弱光胁迫对幼苗生长存在显著影响,在幼苗期低温对幼苗生长及生理影响显著大于弱光及低温弱光,花青素含量均表现为根<叶片<叶脉<茎;在花期,花青素含量依次为花萼<花瓣;在果期,花青素含量依次为果肉<果柄<果皮。茄子不同时期受到胁迫后,不同部位的花青素含量均呈现弱光<CK<低温弱光<低温,各胁迫下果实色泽指数依次为弱光<CK<低温弱光<低温,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、类黄酮含量、总酚含量均呈现低温<低温弱光<弱光<CK。【结论】低温促进花青素合成;弱光抑制花青素合成;在低温弱光双因素互作下,低温因素对花青素含量的影响起主导作用,花青素的合成大于降解,花青素含量增加。低温、弱光、低温弱光胁迫下茄子品质均下降,其中,低温胁迫对茄子的品质影响最大。

标准铂钴电阻温度计百次低温温循稳定性研究

标准铂钴电阻温度计是0.65~24.5561 K(氖三相点)温区重要的测温器件,特别是高稳定的标准铂钴电阻温度计有潜力作为温度标定和温度国际比对的数据载体。为筛选出高稳定的标准铂钴电阻温度计,在前期研究基础上,建立以制冷机为冷源的温度计低温考核装置,5 K控温稳定性达13μK,24.5561 K控温稳定性达27μK,优于当前同类考核装置公开报道的控温稳定性结果。基于此,在5~24.5561 K温区开展标准铂钴电阻温度计百次低温温循研究,获得5支高稳定的标准铂钴电阻温度计,其中,4支50Ω标准铂钴电阻温度计的稳定性均优于0.2 mK@24.5561 K,1支100Ω标准铂钴电阻温度计的稳定性优于0.5 mK@24.5561 K,为当前标准铂钴电阻温度计低温稳定性国际最好结果。未来本文筛选的高稳定性标准铂钴电阻温度计将用于低温温度标定和低温温度国际比对等相关应用和研究。

基于取送作业能耗分析的高架低温库货位与尺寸优化

目的减少高架低温库内作业的碳排放,构建出入库效率最大、货架稳定性最高和取送作业能耗最小的货位优化模型。方法从货品存放顺序出发,采用整数编码设计遗传模拟退火算法进行求解,依据案例实际需求及面积选取了3种尺寸的备选方案,并通过MATLAB仿真对比分析各算法的结果,利用BIM建模可视化3种方案的优化结果。结果采用整数编码设计的遗传模拟退火算法较模拟退火算法、遗传算法分别约早41代、148代收敛到最优解,计算效率分别高出21.01%、13.24%,GASA适合解决同种货品集中放置的低温库货位优化问题,建议低温库尺寸长宽比为2.25∶1。结论优化后的货位与尺寸能够有效地降低库内作业的碳排放,保证安全的同时提高出入库效率。

LNG螺旋骨架复合耐超低温柔性管道拉伸性能分析研究

LNG螺旋骨架复合耐超低温柔性管道采用了以螺旋骨架支撑,多层复合材料缠绕的非粘接结构形式,这类结构的力学性能分析中涉及到几何大变形、超低温环境、复杂层间接触等难题。传统的柔性管道拉伸理论模型不再适用于这类结构形式。本文针对12英寸(1英寸=0.025 4 m)口径的低温柔性管道开展了常、低温拉伸性能实验研究,建立了低温柔性管道的精细数值模型,并通过实验进行了模型修正。基于所建立的数值模型开展了温度、支撑层参数对管道拉伸性能的敏感性分析。结果表明,低温环境下管道的抗拉伸性能提高了12.69%,支撑层螺距增大50%将导致管道的抗拉伸性能降低52.36%。本文的研究为LNG螺旋骨架复合耐超低温柔性管道的设计和优化提供了一定的参考和指导。

探讨低温等离子扁桃体消融切除术+鼻内镜低温等离子腺样体消融术在小儿鼾症治疗中的效果

探讨低温等离子扁桃体消融切除术+鼻内镜低温等离子腺样体消融术在小儿鼾症治疗中的效果。方法 选取2016年1月-2023年1月我院收治的832例鼾症患儿作为本次研究对象,按照手术方式的不同将其分为对照组和观察组,每组416例。对照组行扁桃体摘除+鼻内镜下腺样体刮除治疗,观察组行低温等离子扁桃体消融切除术+鼻内镜低温等离子腺样体消融术治疗,对比两组患儿的临床疗效;结果观察组临床疗效优于对照组(P<0.05);结论低温等离子扁桃体消融切除术+鼻内镜低温等离子腺样体消融术可更好的改善鼾症患儿临床症状,值得推广应用。

组合浸渍和超低温冻融预处理对真空冷冻干燥蓝莓品质的影响

为探究组合浸渍冻干保护剂(海藻糖-CaCl_(2))和超低温冻融预处理对蓝莓活性物质和品质的影响,该研究以直接冷冻干燥为对照组,以普通冻融(-20℃)、超低温快速冻融(-80℃)、超声波辅助冻干保护剂浸渍冻融(-20℃)、(-80℃)预处理后进行真空冷冻干燥为试验组,比较分析蓝莓活性物质(多酚氧化酶和过氧化物酶活性)、营养物质(维生素C、花青素、总酚、类黄酮)、质构特性(硬度、咀嚼性)等指标的变化情况,并在此基础上进行BoxBehnken三因素三水平试验设计。结果表明:单一的冻干保护剂浸渍处理或者超低温处理均不如两者组合效果理想,两者组合浸渍后-80℃冻融处理可以有效维持蓝莓硬度,提高蓝莓营养物质的保留度并减少真空冷冻干燥时间。冻融次数为2次,浸渍时间为3.7 h,单次冷冻时间为4.2 d时蓝莓综合指标最高,营养物质保留度最高。该研究阐述了冻干保护剂浸渍预处理与超低温冻融两者联合处理对真空冷冻干燥蓝莓品质提升的机理,探究了冻融次数、冷冻时间、浸渍时间对品质的影响,得出了真空冷冻干燥预处理的最佳参数,为蓝莓真空冷冻干燥技术的发展提供了新思路。

铌基低温电池关键材料研究进展

社会科技的进步也推动了锂电池技术快速发展。锂离子电池的性能受温度影响较大,在低温条件下工作时其性能衰减严重,因此,提高锂离子电池的低温性能成为研究热点。本文综述了基于铌基电极材料的低温锂离子电池近年的研究进展以及影响其低温性能的因素,从电极材料和电解液两个方面总结了改善锂离子电池低温性能的方法。电极材料方面主要介绍了铌基材料的晶体结构和电化学性质、烧结对于铌基材料结构及性能的影响、铌基材料的修饰改性研究以及含铌氧化物低温电化学性能,结果说明了铌基材料独特的赝电容结构能促进离子和电子传导,异质原子的掺杂及其他材料的复合能够使其结构更加稳定,带隙变窄,载流子密度增加,使倍率性能得到提高,从而提高了材料的低温性能;电解液方面从溶剂、添加剂以及锂盐三方面介绍了匹配铌基负极的低温电解液的研究进展,提出采用多元溶剂体系与多种添加剂协同作用可以改善电解液对锂离子电池低温性能的影响,并且大部分线性羧酸酯类溶剂熔、沸点较低,蒸气压较大,能有效改善电池的低温性能。本综述可为设计在低温下具有优异性能的锂离子电池负极材料提供指导。

外源褪黑素对低温逆境下三角梅生理特性和细胞壁组分的影响

【目的】研究褪黑素对低温逆境下三角梅生理生化及细胞壁组分的调控作用,为缓解低温对三角梅生长造成的不利影响提供理论依据。【方法】以不同耐冷性的3个三角梅品种安格斯、口红、变色龙为供试材料,在4℃低温下对三角梅植株叶面施加不同浓度(0、50、100、150μmol·L^(-1))的外源褪黑素,测定各处理组生长0、7、14、21 d的叶面积、叶绿素含量、叶绿素荧光参数[PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、表观电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)]、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性、膜脂过氧化产物[超氧阴离子(O2-)产生速率、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量]、渗透调节物质[可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)]含量、细胞壁组分[螯合型果胶(CSP)、碱溶性果胶(SSP)、半纤维素(HC)和纤维素(CE)]含量。【结果】低温逆境下三角梅的正常生长发育受阻,叶绿素荧光参数失衡,膜脂过氧化加剧,细胞壁组分受到影响。而施加100μmol·L^(-1)的褪黑素能够有效地提升三角梅的生理活性,改善植株萎蔫程度,Fv/Fm与ETR降幅减小;抗氧化酶活性显著增加,强耐冷型品种安格斯较于0 d的SOD、POD、CAT最大可增加96.45%、104.35%、73.11%;H_(2)O_(2)含量、O2-生成速率对比同周期MT0最多下降21.07%、26.85%;细胞壁组分中CSP、SSP上升幅度增加,较于0 d最多可上涨22.55%、43.08%。【结论】明确了外源褪黑素在生理特性方面对不同品种三角梅冷害的调控作用,外源施加适宜浓度的褪黑素可以有效缓解低温对三角梅生长的抑制,减轻光系统损伤,增强抗氧化酶活性,减缓膜脂氧化,并调节细胞壁各组分含量以维持其结构整体稳定,从而降低低温伤害,为探索褪黑素对冷害下植物的调控作用提供新思路。

高低温环境下挡位开关性能提升探究

挡位开关是变速器上重要的电器元件之一,其输出信号指示变速箱是否挂入相应挡位,避免在挡启动发动机使车辆前冲的一种安全保护装置,挡位开关的工作可靠性直接影响驾驶员的驾驶体验,文章针对重卡变速箱用挡位开关在高低温环境下工作不可靠的问题,通过提升开关内部工程塑料件耐高温等级、优化橡胶件高低温性能和调整开关内部结构,使挡位开关满足变速箱复杂环境工况下的使用要求。

低温真空油炸柿子脆片工艺优化及其品质分析

本文以柿子为原料,开展油炸温度、油炸时间、脱油时间以及切片厚度4个单因素对低温真空油炸柿子品质影响,并根据Box-Behnken试验原理,以柿子脆片的脆度、色差为响应值对低温真空油炸柿子脆片加工工艺进行优化,进一步对最终产品理化成分、微生物指标和微观结构进行分析。结果表明,油炸温度、油炸时间、脱油时间和切片厚度都影响柿子脆片的脆度和色差,经响应面优化试验分析并根据实际修正确定低温真空油炸柿子脆片的最佳工艺为:脱油时间5 min、油炸时间50 min、油炸温度80℃、切片厚度5.5 mm。该条件下柿子脆片脆度858.97 g、色差值ΔE 17.28、水分含量2.60%、含油率为22.53%、可滴定酸0.34 g/L、V_(C)含量31.20 mg/100 g;柿子脆片产品色泽金黄、形状完整,脆片内部呈现蜂窝状多孔疏松结构,产品口感酥脆,微生物指标符合卫生要求。本研究可为柿子低温真空油炸脆片产品的开发提供技术支撑。

辽宁某铁矿低温捕收剂浮选工艺试验

辽宁某铁矿石选矿厂的弱磁—强磁混合磁选精矿的TFe品位为53.92%,主要铁矿物以磁/赤铁矿的形式存在,主要脉石矿物为石英。该选矿厂现场采用TD-Ⅱ捕收剂进行反浮选,但浮选矿浆温度为40℃,导致资源浪费,为提高生产指标,使用东北大学自主研发的新型含多极性基低温捕收剂DZ对该选厂的混合磁选精矿进行反浮选试验研究。试验考察了捕收剂DZ用量、矿浆pH值、浮选温度、淀粉用量、CaO用量对混合磁选精矿的浮选行为的影响。针对TFe品位为53.92%的混合磁选精矿,采用新型低温捕收剂DZ在浮选温度15±2℃、矿浆pH值9、淀粉用量750g/t、捕收剂DZ用量150g/t,在不添加活化剂的条件下,经过“一粗二精三扫”的浮选闭路试验,可得到TFe品位65.24%、铁回收率93.03%的浮选精矿指标。采用捕收剂TD-Ⅱ在浮选温度40±2℃、矿浆pH值11、淀粉用量900g/t、CaO用量900g/t、捕收剂TD-Ⅱ用量350g/t的条件下,经过“一粗一精三扫”的浮选闭路试验,可得到TFe品位65.47%、铁回收率90.71%的浮选精矿指标。对新型低温捕收剂DZ以及现场药剂TD-Ⅱ体系所得浮选闭路的精矿进行产品检查,通过浮选结果与产品检查对比可发现,新型低温捕收剂DZ是一种高效、选择性高的低温浮选捕收剂,能有效解决选矿厂在反浮选过程中的能源浪费问题,节约选矿成本,提高资源利用效率。

高海拔地区低温成型磷酸镁水泥砂浆力学与抗冻性能

磷酸镁水泥(MPC)砂浆因其低温下卓越的强度发展潜力和免于蓄热保湿养护的特性,特别适用于高寒地区破损混凝土结构的修补工作。研究采用现场试验的办法,以成型温度、镁磷质量比、养护制度为变量,跟踪不同龄期下不同条件的磷酸镁水泥砂浆的抗折与抗压强度,厘清了高海拔地区低温成型磷酸镁水泥砂浆力学性能的发展规律。研究又以成型海拔、成型温度、镁磷质量比为变量,以气泡结构和水饱和度为中间指标,以单面盐冻中质量剥蚀和快速冻融循环中相对质量及相对动弹性模量的变化为直接指标,剖析了高海拔地区低温成型磷酸镁水泥砂浆抗冻性能的影响因素。研究结果表明,自然养护相较恒定低温养护对早期强度发展有利,但对后期强度发展有不良影响。低温环境下成型有利于自然养护的磷酸镁水泥砂浆的后期强度。成型海拔、成型温度和镁磷质量比与砂浆的含气量呈负相关,与砂浆的气泡间距系数和水饱和度呈正相关。试验条件下,这三个变量的值越小,砂浆的抗冻性越好。-10℃成型,镁磷质量比为4对砂浆强度最有利;而-10℃成型,镁磷质量比为3对砂浆抗冻性最有利。这些研究成果为高寒地区磷酸镁水泥砂浆的工程应用提供了技术建议与理论支持。

复合助剂对低温喷雾干燥蓝靛果粉理化性质的影响

为保证低温喷雾干燥后蓝靛果粉品质,采用黄金分割法研究复合助剂(麦芽糊精、β-环糊精和乳清蛋白)对喷雾干燥蓝靛果粉理化性质的影响,分析低温进风温度(50~90℃)对蓝靛果粉花青素保留率、集粉率和含水率的影响规律。结果表明,在麦芽糊精、β-环糊精的质量比例为85.4%、14.6%时,集粉率高达37.96%;随进料溶液中麦芽糊精质量比例增加,蓝靛果粉玻璃化转变温度、水溶性指数、堆积密度、亮度L^(*)值、红度a^(*)值和色差值ΔE呈增加趋势,含水率、花青素含量和黄度b^(*)值呈下降趋势;在麦芽糊精、β-环糊精和乳清蛋白质量比例为72.9%、12.5%、14.6%时,集粉率达到最高(40.11%);随料液中乳清蛋白质量比例增加,蓝靛果粉含水率、花青素含量呈上升趋势,其玻璃化转变温度、水溶性指数、亮度L^(*)值、红度a^(*)值、黄度b^(*)值和色差值ΔE等指标呈下降趋势;复合助剂显著提高蓝靛果粉集粉率(P<0.05),对其中的花青素起到较强保护作用,其含水率、水溶性指数、堆积密度等理化指标均接近于最优水平。低温喷雾干燥研究发现,随进风温度上升,集粉率和含水率呈负相关,在进风温度90℃时,集粉率最高的配方中可实现较高花青素保留率(89.94%)。低频核磁共振波谱以及质子密度图像信息分析表明,加入的助剂与蓝靛果果汁中水分通过氢键、静电结合力和疏水作用等分子间作用力,形成稳定性高水合物、增强液滴聚结抵抗力,提高料液玻璃态转换温度,从而实现高集粉率和高花青素保留率的蓝靛果果粉低温喷雾干燥;红外光谱分析表明,复合助剂可在蓝靛果果粉中形成分子间氢键,并对花青素等活性物质进行固定包埋保护。研究结果可为蓝靛果粉喷雾干燥加工生产提供理论支撑和参考依据。

中低温煤焦油转化利用技术研究进展

随着煤焦油深加工技术的发展,中低温煤焦油的综合利用受到关注。介绍了国内外中低温煤焦油利用的研究现状,对中低温煤焦油的分离、加氢改质利用,制燃料油、特种油品和高值化学品,煤焦油掺混加氢以及煤沥青利用的研发进行了综述和分析。基于中低温煤焦油馏分的构成特性,提出了中低温煤焦油“分质分级转化利用”技术路线,充分利用其分子特征结构,研究高效催化剂使煤焦油定向转化为目标产品。这为煤焦油高效清洁利用提供了多元化、高值化和精细化的途径。

低温等离子体技术在食品行业的应用研究进展

近年来,低温等离子体技术发展迅速,由于低温等离子体设备具有易安装、样品处理简单、绿色环保等性能优势,因此在食品工业领域越来越受到重视。该文在阐析低温等离子体技术的相关概念及分类的基础上,重点对低温等离子体在食品杀菌与贮存、降解真菌毒素与农药残留及菌藻诱变方面的应用进行阐述。以期为低温等离子体技术在食品行业的广泛应用提供参考。

不同时程亚低温治疗对重型颅脑损伤患者免疫功能及预后的影响

目的:分析对比不同时程亚低温治疗在重型颅脑损伤(STBI)患者中的效果。方法:选取2020年7月—2023年3月赣南医学院第一附属医院收治的120例STBI患者,按随机数字表法分为三组,各40例。常规组给予脱水、降颅压、去骨瓣减压术基础治疗,对照组在其基础上加以短时程(治疗2 d)亚低温治疗,观察组在常规组基础上加以长时程(治疗5 d)亚低温治疗。对比三组病情严重程度、免疫功能、氧合情况、并发症发生情况及预后。结果:治疗前,三组急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ(APACHEⅡ)评分、CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、γ干扰素(IFN-γ)、中心静脉血氧饱和度(ScvO_(2)),动-静脉二氧化碳分压差[P(cv-a)CO_(2)]相比,差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组APACHEⅡ评分、IL-6、TNF-α、IFN-γ、P(cv-a)CO_(2)均低于对照组与常规组,CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)、ScvO_(2)均高于对照组与常规组,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组、对照组并发症发生率、28 d死亡率均低于常规组,差异均有统计学意义(P<0.05);对照组、观察组并发症发生率、28 d死亡率相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:长时程亚低温治疗STBI患者效果更佳,可有效控制病情,改善其免疫功能,且并发症发生率与28 d死亡率更低,改善患者预后。

亚低温通过影响ACSL4调节铁死亡改善脑缺血再灌注损伤的研究进展

脑缺血再灌注损伤是发生在脑缺血后的更加严重阶段,目前临床治疗仍以药物及手术溶栓为主。铁死亡作为一种独特的细胞死亡方式,已被证实其在脑缺血及其再灌注损伤中扮演的特殊机制,这与酰基辅酶A合成酶长链家族(ACSL4)介导脂质过氧化物的积累导致铁死亡发生有关。最近研究发现,亚低温作为临床接受的物理治疗方法,对脑缺血再灌注损伤的疗效作用可能是阻止发生脂质氧化、改善脑缺血缺氧,调节凝血酶功能及铁代谢、抑制兴奋毒性、减轻炎症及水肿、降低血脑屏障的通透性等手段,最终使得铁死亡发生沉默。本文旨在分析亚低温如何通过影响ACSL4调节铁死亡的发生,进而为脑缺血再灌注损伤的机制学研究及临床治疗提供新的途径与方法。

高速低温喷涂气固作用行为及喷涂系统研究进展

高速低温喷涂是利用固相或含固相的低温粉末在高速度、高动能作用下碰撞基体表面沉积的喷涂方法,具有氧化轻微、结合牢固、组织致密、综合力学性能优异等潜在优势,在高性能金属或金属基复合材料涂层制备、增材制造和零件损伤修复等领域获得广泛关注。以粉末低温高速碰撞沉积过程为主线,凝练现有冷喷涂和低温超音速火焰喷涂两种具体工艺的共性特征,阐明喷涂气流与粉末颗粒的气固两相交互作用规律,分析出合理调控颗粒温度和速度是改善沉积体性能的关键。其次分析高速低温喷涂设备系统的构成,详细讨论各核心部件的结构设计策略及对气固流动行为的影响,总结出通过调整工艺参数与喷枪结构,可以实现颗粒温度和速度的按需控制。最后,对高速低温喷涂工艺及设备系统发展目前尚存的关键问题进行展望。总结如何通过喷涂参数与装置设计,最终达成调控沉积体性能的目的,有助于深入理解高速低温喷涂的沉积机理,对研制高性能的喷涂设备系统具有参考意义。